PROC. rTB,vOL.31,NO.3, 1999
9l
Analisispenggunaan fasasebagai autotrafopenggeser minimisator harmonisa arusdi sistemdistribusitenagalistrik S ya fru d i n P , e ki kA . D a h ono,Sukisno,T.M Soelaiman LaboratoriumPenelitianKonversi Energi Elektrik, Institut TeknologiBandung Jln. Ganesa No 10. Bandung,40132 14Juni1999; [/lasuk:30 Desernber 1998: revisi rnasuk: diterima:7 Desember 1999
Sari Mcningkatnya aplikasibcban nonlinicrdi sistcmdistribusitenagalistrik tclah merrycbabkan arus sistcmnrcnjadisangat(crdiskrrsi kandungan dengan harmonisaarusyang sangattingg'i('l'lll)). l)crscntasc'l'lll)arussistemyang tinggi clapatmcnycbabkan bcbcrapa persoalan harmonisaarus di sistcnrclistribusi harmonisayang scrius.'l'ulisanini mcngusulkanmctoclcbaru untuk nrcnrinimisasi tcnaga listrik.yaitudcnganmcnggunakan autotralbpcnggcscrla.sascbagaiminimisal()1. Dalamkasusini, aoutotralbberlindaksebagaipcnggesersuclutlasa tcgangansuplai bcban.Akibat penggcsemn sudut lasa ini, beberapa komponcnarus harn'tonisayang signilikan paclasisi sunrbertcgangansistemdapat diclcminir, schinggaharmonisaarus yanglcrdapatrli sislcm mcnjadisarrgatminim. Sccaradclail, mekanismcminimisasiharmonisaarus sistcmdenganmcnggunakan autotrali)dijclaskan,dan dibcrikan bcberapa konligurasi autotralir pcnggescrlasa yang clapat digunakan scbagai mininrisator harmonisa arussistcm.Ilasil ckspcrimcnlaboratorium diberikanuntukmcnunjukkanvaliclitas metodcyangdiusulkan. KataKuu<,i.'sistetndi.rtribusiIenugali:.trik,distorsiuntssi.tlctn,uutotraJ'opettggeserfu',;tt,
Abstract Analysis of phasc shil'ting autotranslbrmcr as currcnt harmonic minimisator on powcr dislribution systent Thcincrcasing uscol' nonlincarloadshas madcthc currcnlsin powcrdistrjbutionsystcmhighJydiskrrlcclrvith high lcvel harmonic currenls contcnt('llll)) and crcatcdscriousharnronics prttblcms.'l'his paperproposccl a ncw mcthod1o minimiz.ccurrcntharmonics '['hc in powcrdistributionsystenrby usirrg phaseshiliing autotranslirrmcr. loaclsol'systemarc dcvidedinto two partswhich arc '['he suplicdby autotranslbmrcrwith 30" phaseshilling. cflbcts of the phiiseshiliing which causesharmoniccurcnts are ccnccllccl, and the rcsulting currcnts harmon'ic in power distribution systcm are minimizecl. l)ctailed mcchanism of currenl harmonic nLinimisation is prcscnlcd.Scvcralconligulationsol'phascshil'tingaulotranslbrmer arc cliscussccl and comparcd.'l'hcinlluenccof loadopcratingconclitionsare discusscd.Iixpcrimentalrcsultsare shown to vcrify this proposcdmethod. Keywords: electricpower distributiottsysletn,current distortiort,plnse sh(iirtg trunsfonner,lutnnoni<:sninimiarttiort
1
Pendahuluan
Banyaknya aplikasi bcban nonlinier pada sistern distribusitenaga listrik sepcrti konvcrter statis yang berbasisclektronika daya telah melnbuaf anrs sistern rnenjadisangattcrdisLorsidenganpersentasekandungan harmonisa arus THD (total harmonic di,stortion)yang sangattinggi. Urnumnya arus sistem distribusi tenaga listrik yang tcrdistorsi tcrsebut didorninasi oleh arus harmonisaorde ganjil lrekuensi rendah, yakni arus harmonisa ordc lirna, tquh, sebelas,dan setemsnya,yang nmgnitudarusharmonisanyaberbandingterbalik dcngan ordeharmonisanya. Tingginyapcrsentasekandunganharmonisaanrs (THD) pada suatu sistern tenaga listrik dapat menyebabkan timbulnyabebcrapa persoalan halmonisa yang serius pada sistern lerscbut dan lingkungannya, sepcrti
terladinyarcsonansipadasistcrnyang lncrusakkapasitor korrrpcnsasifaktor daya, rncrnbuat faktor daya sistcrn mcnjadi lebih buruk, rnenimbulkanintcrfcrcnsi tcrhadap sistcm tclekomunikasi,rncningkat.kan rugi-rugi sistern. rnenirnbulkanberbagaimacamkerusakanpada pcralatan listrik yang scnsitil yang kcsernuanyamgnyebabkan penggrnaancnergilistrik rncnjaditidak efcktif I I ][2l. Beberapametodeminimisasiharmonisaaruspada sistem tenaga listrik telah banyak dipresentasikan,rnisalnya dcngan menggunakanfiltcr pasif L-C dan filter daya aktif. Namun, dalam prakteknya,penggunaanfilter pasif L-C mempunyai bcberapakclernahan,antara lain desain ulanrandan bcrat indukt
|
PROC.rTB, VOL.31,NO.3, 1999
92
filter L-C sangatdillcrtgamhioleh irnpetlansisistcmyang sulit diketahui secara pasti karena sela-lu bcrubah erhadap konfigurasi sistem. Sernentaraitu, filter daya aktif mempakan sebuith inverlcr PWM stunber artls, dalarn kapasitasyang schinggasulit urcrealisasikannya yang tinggi. Dan besar,disarttpirrghiaya trtvc:stasinya dikhawatirkirn bahwa tilter daya aktif juga berfirngsi sebagai penrbangkitarus harmonisa ordc tittggi yang clapat rnenggartggtrsistern tclckorttttrtlkasi,audio' dan vidco [4]. I)alarn tulisan rni diusulkan trtctotle traru untuk hanlionisaarus di sistcrndistribusitenaga rncminirrtisasi irti sangat berbcda dcngan bcrbagai Metodc listrik. urctoclc sebclurrrrrya:pada lllctodc ini rninintisasi hannonisa arus sistcnr dilirktrkan dcngatl mensupcrposisikan kornpl;ncn-kt)tnlx)rlcrlarlls ltatrnotttsa arus yang signitikandari dira cabangbcban sistcrrlsehingga saling ntcniadakart. Strper-posisi ktllnponen arus harnxxrisa pada slstclll dapat rlilakukan dcrtgan nlcnggcscrsrrdut liisa tcgiillgarl strlllai hobart dcngatt nrerrggunakanscbttah auto-tratlslorll)alor(atrtol"ralir)' l)alarn hal lnr. autolralo bcrtrndak scbagaintiltitttisator harrnortisaarus sisteul. l3eberapakonligurasi autotralil penggeserfasadibenhrkdartdibanrlingkanbcsar nlasirtgrnasingratingkVA yangdibrrtuhkanrtya. labtiratorittnt Padatulisanini jrrgadilakukanckspcrirrrcn lltrburtgan,rcrrtl aulotrafil sebrrah yang menggurtakatt scbagai minirnisattlr haruxrnisa alus sistcnt' Hasil rneltldeitti yang cksperiincnntcrrtpcrlihatkankcarttlrtrhun menghasilkanf I{D arus sistemyang minlmurn,ferulalna untuk kondisi pada kedua cabu'tg beban sistert mempunyaiarus yang samabesar.
Rel jala-jala
Sumbertegangan
Bebanrnlinier bebannonlinier Gambar1 Sistemyangmensuplai Konrponen arus hanntlnisa dari arus sistcrrt irri rrrcnrpurtyaisitat yarrg sartia dcngart korrlponcn arus urutan llada sistclll komponcn simctris; kornponcnarus Irannonisaordc (h=6rt-t-l)nrcmpunyaisil'at yang sarna clcngan komponcn ui'utan positif dan dinarnakan kornponcn anrs hartntlnisa urutan lnsitil, sedangkan kornponcn arus hartnlnisa ordc (h=6n-l) tncrtlpunyui srlat yarrg sarnadcngan ktlrrtpottcnilrus urulall ncgatll tlrutanrtcgatil'. dan tlinarnakankornponcnarusharrntlrtisa yang tcrdapalpada [.lrnurttnya ntagtritttdanrs harrrronisa tcrbalik tcrhadapordcnya, dan sislcnlakar)bcrbartditrg dinyatakansebagai: '
Mekanisme sistenl
rninimisasi
harnonisa
arus
GambarI mcrnperliltatkansisterndistribusitenagalistrik yang mensuplai bcban-beban nonlinier yang nrcnyebabkananrs sislern tcrdistorsi dan rncngartdung harrnonisa anls. Pcrsattraaan artls sistcm yang mengandung harrrtonisa dapat dinyalakan scbagai berikut: Arus sistern ls(t) sarna dengan arus bcban total lts(t), yarru: i " ( t ) = . f i - , s i n ( c r r t ) +i / t l - h s i n ( h o t ) h
(l)
{6n11)
dengan: I.(t) adalahnilai sesaatdari arussistern I51 adalah nilai nns dari ktlrnponen arus fundamental I5y,adalahnilai rrrn dari arushariilultisaorde h h adalahordc hannonisa n a d a l a hb i l a n g a ni n t e g e r( 1 , 2 , 3 ' . ' ) a = 2nf. dirnanaf adalahfrektrcnsisistemalatt frekucnsillndamcntal
(2)
h kandtutganat'usltartnttttisayang lcrdapalpada Pcrsentasc suatusisteutalau tingkat distorsi artts sistcrndinyalakan (ntal harnonic di,stortion) yang dalam THD : didefinisikansetrasai
'f 2
Ir,
F{n u.,,,=
Frl')nx 100%,
1/#[t''J
(3)
Denguul menggunakanporsamaan (2) dan (3) dapat tlihitung besarnyaTHD arus sistcrnpadapcrsamaan(l), yaitu 32,47o.PersentascTHD arus ini melcbihi batas ketentuanyang direkolncndasikandalarn standardisast harnonisaIEEE-159 tahun 1992 yal)g rncnctapkanbcsar THD arus maksimum di jala-jala sistcm alau di PC(l (point o.fcontntoncoupling)scbesar20Val5l. hannonisaarus sisteln(TI{D) agar IJntuk nrerninirnisasi dcngan mctode yang standardisasi dapat memenuhi scbagai berikut. mekanisrrte dilakukan ini, diusulkan Beban sistem dibagi rnenjadi dua kelontpok cabang beban, rnisalkart kelompok cabang beban A dan B. Kernudian,sudut fasa tegangansuplai untuk salah sattt cabang beban digeser sebesar (-B) terhadap tegangan sebuahpenggescrlasa PS sumbcrdenganrnenggunakatr (phase shi.fter),scrneiltaracabangbcban lainnya disuplai langsungdari surnbcrteganganseperti yang dipcrlihatkan padagambar2.
PROC.rTB,vOL.3l, NO.-1,t999
93 ' * $ r " o , s i n ( 7 or - - p + 7 p " ) KcloDpol Beban A
* " / 2 l u o , ,s i n ( 11 otr - p ' - 1 l p " )
vs10"
z\
fy-"'*
!:.
') t -P " + 13P + 1Elun,,sin(r,r ' *'./Iuo,, sin(-5o t -p --17p")
K elompok Beban B
Surnberlcqanrart
(6)
Rel Jala-Jala
* \ E l o o , , s i n ( l 9 cto- P ' r 1 9 8 ' ) Gambar2 Sistemmensuplai duacabangbeban
=
nlztuo,sin(tot) + JlI"o, sin(5rrlt 6p')
Kcklrrpokbebar nonlinicr padacabangB yang langsung disuplai dari sumbcr lcgangan sistcm rncrnpttnyai pcrsarnaan ams di rcl jala-jala sebagaiberikut : iu,,(t) = r,6I,,,,,srnlrrlt)+
i.E
* f l o n , s i n ( 7 ot - 6 p ' ) -*
(4)
r-, sin (hrut)
* .,6lnn,,sin(5
sin(lI rrlt) * ,[2I,,,,,sin(7rDt1*.,,8Iu,,,,
* 1 E I r o , ,s i n ( i 9 or r+ 1 8 p ' )
r ./i1,,,,,,sin(5rrlt) + .,pI,,,,,.,sinitrlt; +.pi,,o,osin(7trtt) Keklrnlxlk bcban A yang rncndapat lcgangan suplai dcnganpcrgcscransu([r[ lasa scbcsar-B' tcrhatlapsuthrt IasatcgangansurnberV5ZO" ntcrrtpunyail)orsamaananrs di sisibcbanadalahsehagaiberikut : (5)
i,,r(t)-fI,,,r,sin(rot-p')+ i..6-t,,^,,sin(hot-p') l=(6nrl)
g)
sin(
+ €l,,u,n sin(7 rrll.-[3) Besarsudutfasa tcgangancabangbcban A di sisi jalajalasistcm(input pcnggescrfasa)samadcngansutlutlasa tegangan surnber,yaitrr V520", atau sarnadengansudut yang digescr fasategangandi bcban A, yaitu Y ol-F sebesar(+B'). Adanya pergeseransudut fasa irti juga menyebabkan tcrjadinya pergesgran sudut l'asa pada komponcnams beban A di jala-jala sistern.Sudut fasa komponenanrs fundarnenml IgAl akan tergeser sebcsar (+0")dan komponenanrs hannonisaurutan positif (arus h a n n o n i soar d eh = 6 n + l , y a i t uo r d e ' 7 , 1 3 , 1 9 , . . . d s t ) akantcrgesersebesar(B x h)', scdangkansudut f'asa komponen arusharmonisarrrulannegatif (anrsharmonisa = ordeh 6n - I, yaitrrorde 5, 11, 17, ... dst) tergeser -(0 x h)". Dengandernikian,dari persarnaan(5) sebesar dapatditcntukanpcrsamaanarus cabangbcban A di sisi jata-jalasebagaiberikut : i r o l t )= t f l l o o , s i n ( cto- p ' + p ' ) + r / 2 I , , o s, i n ( 5 or - p " - 5 p ' )
Besar arus sistcrn 15 pada jala-jala (PCC) atau pada surnbcrtcganganarlalahpenjumlahanams cabangbeban A dan cabangbcban B. Dari pcrsarnaan(5) dan (6) dapat ditcntukanbcsaranrssistcrn15scbagaiberikut: i \ ( t ) . . i r l A( r ) + i B B( r ) -
fl
(l)
t I n o ,+ 1 , , n , ) s i(no rr ) ') + I,,n,sin(5cu t) 1--6[} + I,,u,sin(5r,r ' t -I o o ,s i r r ( 7 t or 6 p ' ) " t l , , u r s i n ( 7tt)o
-- n/-I,,orsir-r(rot" p) +J-zl,,nosin (5 rrll -' 0)
* fluu,,
- 12 p ')
n f l r o , , , s i n ( ot + 1 2 p" )
- fi,,u, sin(rrr rrrr) r);'i;;,,,, sin(5
+ .'|zloo,sin(7 rol.- 1i)+Jii,,^r, sin(1 I trll
nEl on,, sin(1I r,rt
+ l n n , ,s i n ( 1l u :t - l 2 B ' ) + I * u , , s i n ( l 1t<) o ') + Ino,.sin(o 1+ 1?-p -r 1u,,,, sin(ot) + I,,n,,sin(5to t - lttp ) + I,,u,,sin(5to t) ') + I o n , s, i n ( 5 rto- 1 8 P + l r n , n s i n ( 1 9to) . . . . . 1 Apabila diasurnsikanbahwa magnitudarus besarcabang A tlan B adalahsamabcsar,yakni : l,r,r '= Irlur - lsr = /2 ls dan l,rsl =Innr, = Irlr'= I Isr, (7) arussistem15dapatditulis menjadi: rnakapersarnaan
i, (o = J4tr,rin(ao + y'l
or - 6F') "rsin(5
+ I.rsin(Sol t) + Irrsin(7 rrlt 1 6p") +.I., sin(7 o t) + Is, sin(l1 trrt- 129'I -r I.,,sin(l1 ol t) + I",.,sin( ot + 12B") + I.,rsin((')t) + [sr?sin(5rot- l8p") + I.,, sin(5(Dt) +"Isresin(19rot+ 18F') + I . , n s i n ( l 9o t ) l . . . . . 1
(8)
91
PROC. r7',8,VOL. 31, NO. .1, 1999
Dcngan melakukan penrbahanbesar sudut pcrgcscran fasa B pada persarnaan(8). akan didapatkangrafik nilai T'l{D anrs sisternterhadapsudut pcrgeseranfasa B yang diperlihatkandari hasil sirnulasipada garnbar3 berikut ini.
KurvaTHDarust€rhsdapperubahan arus
1J Xrr
;
'\
I
K u i v a J H D a r u s l e r h a d a p p e r g e s e r a ns u d u t f a s a 40 35 ro\($(u
I
t3Q l
F-r \_* I
--
Perbedaan arus kela
d
---:---_...----
L:20
r. ._ rr 10
o
10
60
'o g o'"'o""utlun,uort"to""u
Ganrbar3 KurvaI Flll arus .-i.t",n t"rnuOuppergeseransudut fasa tegangan Hasil sirnulasi pada garnbar 3 rncrnpcrlihatkan bahwa l'HD arus sistcrn ls akan rncncapai nilai rninirrtunr.yaitu -fHD = ll,09o/o llada sudut pcrgcscran fasa sebcsar p =
30". Dcngan mcnsubtitusikannilai B = 30" kc dalarn pcrsamaan(tt) akan didapatkan pgrsarnaanarus sistcrn $cbagaibcrikut:
j
ls.,rrs
Dcrck A. PaiccmcmbcrikansuatuIonnulasi praktis yang dapat digunakan untuk rncncntukan nilai sudut pcrgcscran fasa (B) yang dibutuhkan dapat dalarn rncrninirnisasiharrnonisa arus tlari scjurnlah cabang adalahschagaibcrikutl3l : bcban-nonlinier B0sarsudutpcrgcscranfasa=
(l0)
6()" J u r n l a hc a b a n gh c b a nn o n l i n i o r
Misalkan sualu sistcrn clistribusi tcnaga Iistrik rncrnpunyailirna cabang bcban nonlinicr scpcrti pada garnbar -5, maka besar sudut pcrgcscran lasa yang dipcrlukanadalah B =60"/5 = 12".
i . ( t ) = J z l t . , s i r r ( t o t ) t - 1 . , ,s i n (I I 0 Jt ) + l . , , s i n ( l 3 r ot ) + . . . . . 1
.\l-
perbedaan Gambar4 Pengaruh aruskerjacabangbebanA danB (Al)terhadap THDarusdi sumber legangan.
F
0
konved€r
Itcbm Noillrnrcr I
(9)
Di sini tcdihat bahwaarus sistcrnIs tidak mcngandung kornponcnanrs han"nt)nisa ordc 5, 1, l1 , 19 ... dan ini, dari kedua setcnlsnya,karcna kornponcn-kt)tnponcn cabangbcbanA dan B, salingmcniadakan(sudutlasanya bcrlawanan),sehinggakondisi ini mcrnbuat THD ants sistcrn rncnjadi minirnum. Dcngan kata lairr, arus harrrxlnisa patla sistcm tlapat dirniniuisasi dengan rnclakukan pcnggcscran sudut fasa tcgangan bcban scbcsar30'. harrnonisa anls atauTHD arttssistcm Hasil rnirrirnisa.si juga sangatdipcngaruhuiolch kondisi bcsar llerbcdaan anrs kcrja masing-masingcabang bcban. Gambar 4 THD arus sistcrnyang dipcngaruhioleh rnernperlihatkan besarnyaperbcdaanantaraafl.rscabangbcban A dan B. Kondisi terburuk didapat pada nilai THD arus sistcrn yaitu perbcdaanaruscabangbebanA dan sebcsar32,4o/o, B adalah l00Vo: arlitya. si,stcrnhanya rncnsuplaisatu cabang bcban. Kondisi ini sama dengan kondisi lanpa dilakukanminimisasiharmonisaarus (tanpapenggescran sudutfasa).Kondisi terbarkdenganTHD sistemsebesar lI,O9o/,,didapatkanpada perbcdaanarus kcrja cabang beban A dan B scbcsar0o/o,yakni magnitud arus cabang besar A dan B sama besar. Kondisi ini adalah kondisi harmonisaarussistcmpaling rninim.
Ilcban f,oill,nrrr:
['lLhdl
lJcban N!Dlrnrtr 4 llcbu Nofllrnrcr 5
Gambar5 Minimisasi harmonisa arussislemyangmensuplai limacabangbebannonlinierdenganbesarsudulpergeseran cabangbebanadalah12" fasamasing-masing Umurnnyauntuk rncnggesersudut lasa tegangandapat digunakanpenggcscrfasa bcrupa scbuah translbnnator (trafo) atauautotransfomrator (autotratb).
3
fasa Autotrafopenggeser
Penggeseran sudut fasa tcganganscbelunnya dilakukan dengan menggunakantrafo konvensional dua belitan (prirner-sekunder), narnun rating kVA yang dipcrlukan oleh trafo penggcserfasa jenis ini relatif sangatbesar, yaitu mencapai 1 pu. Oleh karena itu, pcrlu dicarikan suatu dcsain penggescrfasa yang lnerncrlukan rating kVA rendah, karena mcrtyangkut rnasalah biaya dan dimensi ruang yang diburuhkan.Pada nrlisan ini tclah didesain tiga konfigurasi autotafro scbagai pcnggescr fasa (APF) yang mempunyairating kVA yang rendah. yakni konfigurasihubunganscott, binlang, dan poligon scpertiyang diperlihatkanpadagambar6.
PROC. rTB,VOL.31,NO.3,1999
95
Penentuanrating kVA didasarkan pada pcnjurnlahan hrsil kali antaraarus dan tcgrmganpada rnasing-rnasing belitan trafo tersebut, yang dilbrmulasikan scbagai bcrikut:
RatingVA autotrafo= r l c r t g a :n
V,,,,. adalahnilai rrns lcganganpadabelitantrafo ln,. adalahnilai rms aruspadabclitan trafb
I
rA
(11)
V,n,..I,*.
I
Io*
Dari rangkaian masing-rnasingkonligurasi autotrafo seperti pada garnbar 6 dan dcngan , rnenggunakan (11), dapatditcntukanrating kVA formulasipersarnaan autolraftrtcrscbullungsi dari sutlut llcrgcscranlasa (0), yaituscbagaibcrikut: l.
A u t o t r a l iP r oligon: ano
k V A ' l s i n l l ,-)2 s i r r( ! ) s i r r 1 ( r t9) ;( 1' V ,I , 222" 2 . A r r l o t r aBl oi n t a n g :
( l-+)
IRRA
V A = t' -/ -i s i n t f "t -\ r 2 s i r r ( 1 2 0l"l s i n t ! ) l V r t r ( 1 5 ) ?, 2' L 1JJ AutotralirScottatau
3.
'I
:
V n - l l . 6 x J s i r r i L,1- , - t E | c t , srpl l t g r [ 1 :4,
"
Poligon a. Hubungarr
o sIp, ) l * ( l - c o s p ; 1 + J - s i n p ( 3 , 1 5 , 1 - cY
v ^lo
IA
(16)
l
Ner
Krirva pcrbandinganrating kVA lirngsi dari sudut pcrgoseran fasaB urrtuknrasing-masing konligurasiAPF (l;l), (l-5), dan (16) dipcrlihatkanpada dari ytcrsarnaan garnbar7. penggeser KLrrva iatrngVAaulotrafo fasa
I luL' Scotl INR
X
Ns:
b. HubunganBintang )erqeseran Fasa{drajatl
Gambar7 KurvaratingVA autolrafo besarsudut terhadap penggeser fasa L)arikurva padagarnbar7 rrntrrkpcrgcscranlasa B = 36'), konfigurasipoligon rncrnpunyairating kVA yang lcbih rcndah dari konfigurasi lainnya, yakni scbcsar0,36 pu. llasil ratingkVA selengkapnva untuk F = 30" diberikan dalarntabclI bcrikutini.
,
.tC .'}-
t,
L. ' "r 'l. ,- N u ,
Nc l Nc,
I
penggeserfasa Tabel I RalingVA autolransformator
I.*
Konfigurasi
Sudul pergeseran fasa p
Rating VA (pu)
HubunganPoligon
300
0.361
z
HubunganBintang
30o
0.379
J
HubunganScotl
JU
0.546
No.
c. HubunganScoll Gambar6 Konfigurasiautotrafopenggeserfasa
96
P R O Ct.T B ,v O L . 3 1N , O . 3 ,1 9 9 9
PCC VelZ-30o
t--
I
Vs.1(l''
rs,*o*. fL.-O-.*.
lsr lss Isr
APF "Scott"
I
-
I I
Lelonrpok llcbanA
Isnn BBS
I
Sumberteljiilrlrail
BBT
Rel jala-jala
Kelornpok FlcbanB
Gambar8 Modelra'igkaianeksperimen
3
tlasil eksllerimt:n
laboratoriurn Patlatulisanini dilakukanckspcrirrrcn untuk hlrnrrtlrrisa anls di sistcrntlistribusilcnaga irrcrrrininrisasi scpcrtipadagambar listrik.Sistcrnrhsiribusidirrxrdclkarr u. Jtrrrisautotrrlo pcnggsscrfasa scbagairttiniruisattlr yang digunakarradalah jcnis APF Scott dcngan pcrgcscran sudrrtlasa 3()"dan ratirrgkVA scbcsar0,546 (1lu).Dua cabanghslrannortlinicrA dart B yartg sarna bcsar diwakili olch konvcrlcr A('-DC tiga flna gclornbangpcnuh.BchanB scbcsar5 A disuplaisccara langsurrg dari jala jala, scdailgkanbcbanA scbcsar5 A rlisuplairnclaluiAPF Scott.Tcganganjala-jalasistornVs = 3tl0 volt
4
Kesimpulan
Pcnggunaanautol.ralil pcnggcscr Iasa (APF) scbagai rninirnisatur hannonisaaruspadasistcrndistribusitclaga listrik cukup clbklil'. Pcnggcscran sudut lasa tcgangan scbcsar30" dapatrncniadakankorrrponcnarus hirrrnonisa ordc lirna dan tuiuh pada sislcrndan rncrnbuatharrnonisa arus sistcrnrncnjadi rninirnurn.Dari hasil cksllcrirncn didapalkanTHD arussistcrntanpaAPF scbcsar29,17o, scdangkan sctclah diminirnisai dcngan rncnggunakan APF Scotl 30"mutjarJig,Zo/t'. Pcnggunaanautotralb dcngan rating kVA yang lebih kecil akan lebih rncnguntungkan karena dapat rncnghcmatruang dan biaya dcsain. Olch karcna it.u disarankan pcnggunaan APF poligon yang hanya mcmcdukanratingkVA scbcsar0,361pu. Untuk mcrninirnisasiharrnonisaarus sistenr dcngan banyakcabangbcban nonlinicr dipcrlukansuatu strategi khususuntuk pcnempatanAPF yang bcnar, konfigurasi APF yang sesuai,dan pencntuanbesar sudut pcrgcscran l'asayangtepat.
Ucapan terima kasih Pada kesempatanini kami rnenyarnpaikanucapan tcrirna kasih kepada sernua pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian ini. terutama kepada HEDS-JICA sebagar sponsor pendanaan penelitian dm kcpada LaboratoriumPenelitianKonversi Energi Elektrik - iTB sebagaipcnycdiafasilitasdan saranapcnclitian.
PROC.tTB, t'OL. 3t, NO. 3, t999
Kuru ArusMuLku
Konv A
I
97
'
Kufra Arus MNukkM Konv A
An! Spcktrum Hmorue Non! A I'l6ul\u
.Arus Spektrum Hmonrs lldulku Konv A
dl
; t"
-ll--rr-----n [u^r ArusNluukkM Konv ts
Kurvr Arur Msulkan
Spchrun lirmonrg Ass Masukkd Konv ts
Konr Il
Spcktrum Hamoru$.futus Nllsuklm Konv ll
;
lJl-.. Kurya Arus dr Sumbcr TcguSM
l-1.-&r
SpckrrumHsrmorueArus di Sumbcr1 egugan
KuruaArur di SumbcrTcgrngan
Speltrrm HuDotos Arus dr Sumbcr-fcSangM
F:I
i'l
"l-.---.rr-'tt:t'l :
(a) Sebelum Minrmrsasi
-
(b) Sesudah minimrsasi
Gambar9 Kurva,THD, dan sp€klrumharmonisa arussislemdan masing-masing cabangbebanA dan B. (a).sebelump€masangan APF alau sebelumdiminimisasi (b).setelahp€masangan APF alau selelahdiminimisasi
Daftar pustaka
4.
L Ricc,David -E.,"Adjustablc SpcedDrivc and Power RcctifierHannonics- Thcir Elfcct on Powcr Systems 'tran.s. Ind. Appl.. lL-22, 16lCornponcnt",IEEE 1 7 7( 1 e 8 6 ) .
Pcng, Fang Zhcng ct al, "Compcnsation Characteristicsof thc Cornbincd Systcrn of Shunt Passivcand SeriesActive Filtcrs". IEEE Tran.s.Ind. Appl. 29, 144-152( I 993).
-5.
IEEE Industry Applications Socicty, "lEf-P) ReconmrcndetlI)ractices antl Requirement,s.[or I Iarmonic Control in Electrir:al I>ower Systent",
2. Stratlbrd,Ray P., "Rectillcr Harmonics in Powcr Systern", IEEE l-rans. Ind. Appl. 29, 528'535 (1980). 3. Akagi H., Fu.yitaH., "A ('onbinetl Systemo.f Shunt Passiveand Series Actiy,eF'iltersan Alternativeto SlutntAc'tive F'il.ters".EPE Firenze. 3-012 - 3-017
099r).
usA, (1993). 6 . Paicc, Derek A. "Power El.eclronic Converter ilarnrcnics - Mul.tipulsefrleth.od.s for CLeanPower", IEEE Press,Ncw York, (1996).
